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Beheizbare Kontaktfläche, insbesondere Bügeifläche für Bügslmaschinen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine beheizbare Kontaktfläche,
insbesondere Bügelfläche für Bügelmaschinen aus einer Platte, die auf ihrer Rückseite
Kanäle oder Kammern zur Hindurchleitung des Heizmediums trägt und in einem Rahmen
aufgehängt ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung der beheizbaren Kontaktfläche
und einer Spannvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Beheizbare Kontaktflächen, insbesondere für Bügelmaschinen und Verfahren
zur Herstellung derartiger Kontaktflächen sind seit langem in den verschiedensten
Ausführungsformen besonders im Bügelmaschinenbau bekannt. So werden seit langem
durch Gießen oder Zusammenschweißen von einzelnen Teilen ebene und konkave gekrümmte
Flächen sowie Mulden mit eingebauten Kanälen oder Kammern zur Hindurchleitung des
Heizmediums hergestellt. Auch sind einfache, nur aus einem einzigen Blech geformte
Mulden bekannt, denen die Wärme durch auf der der Arbeitsfläche gegenüberliegenden
Seite angeschweißte Rohre oder dergleichen zugeführt werden.
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Durch die unterschiedlichen Temperaturen, denen die einzelnen Teile
einer Kontaktfläche zwangsläufig ausgesetzt sind treten vielerlei Probleme auf,
die bei der Gestaltung und Herstellung von Kontaktflächen der bekannten Art aut
verschiedenste Art und Weise mehr oder weniger berücksichtigt werden, So sind beispielsweise
schwere Guß- und Schweiß konstruktionen bekannt, die zur Erzielung einer hohen Formbeständigkeit
im Betriebstemperaturbereich vor dem Einbau Glühbehandlungen unterzogen werden,
um Material spannungen zu beseitigen. Die Arbeitsflächen derartiger Konstruktionen
müssen allerdings im Anschuh an diese Glühbehandlung zur Erhaltung einer blanken
genauen Arbeitsoberfläche nachbehandelt, deho, einer abschließenden Spannabnahme
unterzogen werden
Die derart bearbeiteten Kontaktflächen weisen
zwar eine ausgezeichnetc i'ormbestandigkeit bei allen Betriebstemperaturen auf,
sind jedoch in Folge ihrer soliden Konstruktion und der erforderlichen Nacharbeit
unverhältnismäßig schwer und teuer.
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Konstruktionen, die aus einer Anzahl dünner Blechbauteile zusammengeschweißt
werden, sind zwar erheblich leichter und auch billiger herzustellen, neigen jedoch
durch Schrumpfungsspannungen und Schrumpfverformunzen aus dem Schweißvorgang und
den im Bereich der Schweißnähte sehr guten und im Umkreis dieser Nähte erheblich
schlechteren Wärmedurchgang zum Verziehen, haben also eine relativ schlechte Formbeständigkeit
im Betrieb.
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Ziel der vorliegenden erfindung ist es deshalb, eine beheizbare Kontaktfläche
mit leichtem Baugewicht,- insbesondere für Bügelmaschinen zu schaffen, die nicht
nur einfach und deshalb billig herzustellen ist, sondern auch eine hohe Formbeständigkeit
in allen im Betrieb auf tretenden Temperaturbereichen aufweist.
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Die'wird erfindungsgemald dadurch erreicht, daß die genannten Teile
der Kontaktfläche miteinander verlötet und/oder verklebt sind.
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Durch die Anwendung dieser Lehre lassen sich auf verblüffend einfache
Weise sehr leichte, dünnwandige Konstruktionen hoher Formstabilität herstellen.
Da durch die erheblichen Materialeinsparungen die Nasse der Kontaktfläche kleiner
ist als bisher, sind nur
noch relativ kurze Aufheizzeiten nötig.
Die Verringerung der an sich verlorenen Aufheizenergie hat aber zwangsläufig einen
geringeren Wärmebedarf der Kontaktfläche zur Folge. Durch das erfindungsgemäße Verlöten
oder Verkleben wird au[derdem ein gleichmäßiger Wärmedurchgang in allen Bereichen
der Kontaktfläche erreicht.
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Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
der beheizbaren Kontaktfläche können sich alle verwendeten Bauteile bereits im Endbearbeitungszustand
befinden. Damit entfallen, gegenüber bekannten Bauarten, die Kosten für abschließende
Richtarbeiten, Flächennachbearbeitungen und dergleichen.
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Ferner ist es vorteilhaft, dafJ die auf der Rückseite der Kontaktfläche
zur Hindurchleitung des Reizmediums engeordneten Kanäle aus Rohren mit beispielsweise
t#a#ezförmigem, rechteckigem oder dreieckigem Querschnitt bestehen. Damit wird eine
sehr große Anlagefläche 6,er hanäle an der Rückseite der Arbeitsfläche hergestellt,
die in Verbindungmit dem.dazwischenliegenden Lot bzw. der Klebstoffschicht einen
sehr guten Wärmedurchgang über eine große Fläche ergibt.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, daß die Kanäle oder Kammern einerseits
aus der Platte und einer an azolen Stellen in gleichem Abstand zu der Platte angeordneten
zweiten Platte, und andererseits aus zwischen der Platte und der zweiten Platte
eingesetzten Stegen gebildet sind.
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Damit wird erreicht, daß das Heizmedium direkt auf der Rückseite der
Arbeitsfläche einwirken kann. Die Konstruktion selbst bleibt jedoch leicht und besitzt
eine hohe Formstabilität.
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Vorteilhaft ist weiterhin, daß die die Kontaktfläche bildenden Teile
zum Abbinden bzw. Erstarren des Verbindungsmittels gegebenenfalls unter Elitzeeinwirkung
zusammengespannt werden und daß das Lot bzw. ein thermo- oder duroplastisches Verbindungsmittel
in Form dünner Streifen bereits vor dem Zusammenspannen zwischen die betreffenden
zeile eingesetzt wird. Damit wird erreicht, daß sowohl beim Löten als auch beim
Kleben alle Bauteile bei gleicher Temperatur miteinander verbunden werden. Spannungen
und Verformungen wie sie beispielsweise nach dem Schweißen durch die Einwirkung
stellenweise sehr hoher Temperaturen oder nach dem Gießen durch unterschiedliche
Abkühlung des Gußkörpers entstehen, werden somit vermieden.
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Eine sehr vorteilhafte Spannvorrichtung zur Durch führung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist durch die Anordnung mindestens eines an die Außenplatte der Kontaktfläche
anschmiegbaren Spanngurtes gegeben, der gegenüber einem die Innenplatte der Kontaktfläche
abstützenden starren Formkörper verspannbar ist. Der Formkörper der erfindungsgemäßen
Spannvorrichtung weist dabei zur Lagebestimmung der Innenplatte der Kontaktfläche
zwei Anschläge auf, die eine ilöhe entsprechend der Gesamtstärke der Kontaktfläche
besitzen und somit auch Abstützungen für den von der Außenplatte der Kontaktfläche
ablaufenden Spanngurt bilden. Vorteilhaft ist dabei, daß der Spanngurt eine geschlossene
Schlaufe bildet, die durch eine den Gurt durchsetzende Schraube, einen Exzenter
oder durch eine Feder gegenüber dem Formkörper der Vorrichtung anziehbar ist.
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Eine weitere Ausführungsform einer zweckmäßigen erfindungsgemäijen
Spannvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Innenplatte oder mindestens
eine an die Innenplatte der Kontaktfläche anpreßbare sruckplatte derart angeordnet
ist, daß sie gegenüber einem die Außenplatte der Kontaktfläche abstützenden starren.
F-ormkörper verspannbar ist und daß die Druckplatte oder die Innenplatte mit einem
den Formkörper überspannenden Bügel in Verbindung steht, der an dem Formkörper schwenkbar
angelenkt ist.
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Soll die Kontaktflache beispielsweise durch elektrischen Strom, also
weder durch ein gasförmiges noch durch ein flüssiges Medium geheizt werden, so entfallen
die Kanäle oder Kammern auf der Rückseite der Arbeitsplatte. Stattdessen können
zur Bildung einer steifen Kontaktfläche auf die Rückseite der Arbeitsplatte mehrere
Materiallagen übereinander aufgeschichtet werden, die untereinander verlötet oder
verklebt werden.
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Tm folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis
Ausführungsbeispiele der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
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Fig. 1 zeigt stark schematisiert eine teilweise aufgeschnittene Gesamtansicht
einer Bügelmaschine mit der erfindungsgemäßen beheizbaren Kontaktfläche; Figo 2
zeigt eine aus nur einer Platte bestehende Ausführungsform der Kontaktfläche;
i.
3 eine doppelwandige Ausführungsform einer hontakt platte mit trapezförmigen Kanalquerschnitt;
4 . zeigt eine doppelwandige Ausführungsform der ivontaktfläche deren kanalwandungen
durch Stege gebildet werden; Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Kontaktfläche
mit rechteckigem Kanalquerschnitt; ip. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform
der erftndungsgemälden Spannvorrichtung; Fig. 7 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform
der erfindunasgemaXen Spannvorrichtung und Fig. 8 zeigt einen Schnitt in der Ebene
VIII - VIII der Fig. 7.
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In lig. 1 ist schematisch eine mit drei Walzen bestückte Muldenmangel
gezeigt, die mit einer von der ersten bis zur letzten Walze durchgehend,en beheizbaren
Arbeitsfläche ausgerüstet ist. Zur Veranschaulichung des Aufbaues ist eine Seitenwand
der Mulden mangel im Bereich der mittleren Walze weggebrochen und eine die Walze
etwa auf dem halben Umfang umgebende Kontaktfläche 1 zur Darstellung des kuerschnittes
geschnitten. Die Kontaktfläche 1 entspricht im Aufbau etwa dem in Fig. 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel.
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Diese Kontaktfläche 1 ist in einem Rahmen 2 der Mangel derart aufgeha#ngt,
daß ihre beiden Enden jeweils in eine ebenfalls beheizbare Kontaktfläche 3 übergehen.
Somit ist eine Verbindung zwischen den Kontaktflächen der ersten
und
der letzten Walze hergestellt und eine von der ersten bis zur letzten Walze durchaehende
beheizbare Arbeitsfläche geschaffen.
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Die in Fig. 1, die Enden der Kontaktfläche 1 verbindende konkave
Kontaktfläche 2 entspricht in ihrem Aufbau etwa dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel.
Sie besteht aus einer glatte 4, die auf der der Arbeitsfläche gegenüberliegenden
Seite mit Rohren 5 für den Durchfluß des Heizmediums versehen ist. Die Rohre 5 sind
aus Gründen einer guten Anlage an die Platte 4 etwa dreieckig ausgebildet und mit
Lot 6 oder Klebstoff an der Rückseite der Platte 4 befestigt. blür den Wärmeübergang
aus dem Rohr 5 auf die Platte 4 steht also eine sehr große Fläche zur Verfügung.
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Bei Kontaktflächen der bekannten Art wurden die Rohre beispielsweise
durch Punkt- oder Kehlnahtschweifdung an der Platte befestigt und damit zwangsläufig
nur ein punkt- bzw. linienförmiger Bereich für den Wärmübergang geschaffen.
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Die in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiele von Kontaktflächen
zeigen stabile Auaführungen aus zwei Platten 7 und 8, zwischen die das Heizmedium
führende Kanäle eingesetzt sind. Im Falle der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform
handelt es sich um miteinander verbundene Kan#alwandungen 9, die einen Kanal mit
trapezförmigem Querschnitt bilden.
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Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform mit rechteckigem Kanalquerschnitt,
wobei die Kanalwände aus zwischen den Platte 7 und 8 eingesetzten Stegen lo bestehen.
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Sowohl die in Fig0 3 als auch die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform
hat den Vorteil, daß das Heizmedium direkt mit der Rückseite der Platte in Verbindung
kommt und somit ein optimaler Wärmeübergang gewährleistet ist. Die Stege 9, 10 sind
bei beiden Ausführungsformen ebenso wie das Rohr 5 der Fig. 2 mit der jeweiligen
Platte verlötet oder verklebt.
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zeigt 5 zeigt eine ebenfalls aus zwei Platten 7 und 8 bestehende
Ausführungsform einer Kontaktfläche 1, wie sie vorzugsweise in der in Fig. 1 gezeigten
Mulden mangel Verwendung findet. Die Kanäle selbst werden dabei aus -Rohren 11 mit
rechteckigem Querschnitt gebildet , die an ihren Enden derart miteinander verbunden
sind, daß sie einen einzigen hin- und her'laufenden Durchgangskanal, den sogenannten
Rohrkorb für das Heizmedium bilden. Dieser Hohrkorb wird dann zwischen die Platten
7 und 8 eingelegt und mit diesen verlötet oder verklebt.
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Die Herstellung derartiger Kontaktflächen kann auf einfache Weise
durch die Verwendung der in Fig. 6 schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
erfolgen. Diese Spannvorrichtung besteht in der Hauptsache aus einem festen Formkörper
12 der die Form der herzustellenden Kontaktfläche bestimmt.
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Dieser Formkörper 12 besitzt außerdem an seinem Umfang zwei etwa gegenüberliegende
Anschläge 13, die einmal für die Fixierung der inneren Platte 7 und zum anderen
als Abstützungen für von der Außenplatte 8 der Kontaktfläche ablaufende endlose
Spanngurte 14 dienen. Diese Spanngurte 14 können mittels einer Spanneinrichtung
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derart gegenüber dem Formkörper 12 verspannt werden, daß die
Stege lo zwischen der Innenplatt 7 und der Außenplatte 8 fest fixiert werden können.
Sind nun während des Zusammenbaus bereits botstreifen zwischen die Stege und die
Platten eingesetzt worden, so braucht die gesamte Spannvorrichtung nur erwärmt und
wieder abgekühlt zu werden und die Kontaktfläche kann im fertig#verbundenem Zustand
entnommen werden.
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Das Lot kann aber auch erst nach dem Zusammenspannen der einzelnen
Teile der Kontaktfläche zugeführt werden, da auf Grund der Kapillarwirkung zwischen
den Stegen 10 und den Platten 7 und 8 eine sicher Verteilung des Lots erfolgt.
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Der Aufbau der Spannvorrichtung selbst kann im Rahmen der Erfindung
nach den verschiedensten Grundsätzen gestaltet sein. So sind beispielsweise zur
Durchführung einer rationellen Fertigungsgeschwindigkeit hydraulische oder mit Federkraft
arbeitende Schnellspannvorrichtungen denkbar. Auch kann bei etwas schwereren Ausführungen
der Einfluß der Schwerkraft für den Zusammenhalt der Einzelteile der Kontaktplatte
genügen.
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Eine mögliche Ausführungsform einer Schnellspannvorrichtung ist in
den Fig. 7 und 8 gezeigt. Die in die Spannvorrichtung eingelegte Kontaktplatte 1
besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Innenplatte 7 und einer Außenplatte
8 zwischen die, diesmal in Querrichtung, gelochte Versteifungsstege 16 eingesetzt
sind.
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Die Außenplatte 8 der Kontaktplatte ruht dabei in einer der gewünschten
Krümmung entsprechenden Ausnehmung des
formkörpers 17. Die Ausnehmung
muß nicht unbedingt die in Fig. 7 gezeigte bogenartige Form aufweisen, sondern kann
auch jede andere gewünschte Form erhalten. Auf den auf der Außenpla# 8 ruhenden
Versteifungssteg 16 ist die Innenplatte 7 auflegt, die wie in der Figur dargestellt
bogenförmig ausgebildet ist und den für den Arbeitsgang notwendigen Anpreßdurck
direkt aufnimmt. u diesem Zweck greift die Innenplatte 7 mit ihrem einen Ende direkt
in einen Ansatz 18 eines Bügels 19 ein, der den gesamten Formkörper 17 überspannt.
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Das andere Ende der Innenplatte 7 wird von einem Kolben eines Hydraulikzylinders
20 aufgenommen, der ebenfalls mit dem Bügel 19 in Verbindung steht.
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Auf diese Weise wird ein für den Löt- und/oder hlebevorgang notwendiger
gleichmäßiger Anpreßdruck auf einfache Weise erzeugt.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, den Anpreßdruck anstatt direkt
auf die Innenplatte 7 über eine an die Innenplatte 7 anpreßbare Druckplatte auf
die zu verbindenden Teile der Kontaktfläche 1 zu übertragen.